Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 0,6V auf 21V


von Michael (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe eine Energiequelle mit 0,6V, 3A und möchte damit einen 18V 
Li-Ion Akku laden. Die Ladeschlussspannung beträgt 21V. Die Suchmasken 
für Step-Up Regler von LT und MAXIM haben bei einer so geringen 
Eingangsspannung und dafür so hohen Ausgangsspannung nichts ausgespuckt. 
Aber die Suchmaske weiß ja nicht, dass meine Ausgangsspannung auch 
ansteht, wenn der Step-Up noch gar nicht läuft. Irgendwie ist das also 
ein Sonderfall.

Meine Idee wäre den Step-Up diskret aufzubauen und per µController (der 
sowieso vorhanden ist) die Laderegelung zu steuern. Ist es beherrschbar, 
bei einem so hohen Übersetzungsverhältnis noch die Ladeschlussspannung 
genau einzustellen? Müsste ich vielleicht 2-stufig vorgehen?

Klingt das realistisch oder mache ich einen Denkfehler? Oder gibt es 
sogar eine noch einfachere Lösung?

von Thomas B. (thombde)


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Michael schrieb:
> ich habe eine Energiequelle mit 0,6V, 3A

Solarzelle?
Das wird schwierig.

von Michael B. (laberkopp)


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Michael schrieb:
> Klingt das realistisch oder mache ich einen Denkfehler?

Es gibt wenigstens den Trick, den Schaltregler auch aus dem nahezu 
leeren Akku zu versorgen, der hat nämlich noch 12.5V, damit arbeitet es 
sich viel einfacher als mit 0.6V. Damit ist es kein Problem, einen 
normalen MOSFET zu takten, der deine 0.6V/3A zerhackt. Dann nutzt man 
statt einer einfacher Spule (boost step up) besser eine Trafo (Spule mit 
Anzapfung), denn ein Übersetzungverhältnis von 1:35 würde sonst eine zu 
hohe Güte der Spule erfordern.

Die Aufgabe ist dann eher leicht.

von Flip (Gast)


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diskret aufbauen bzw controller mit externem fet benutzen.

von Peter R. (pnu)


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Das hässliche, die 0,6V sind wohl die Leerlaufspannung, bei Last wirds 
noch weniger.

Ich würde erst einmal mit einem guten alten Ge-Transistor einen kleinen 
Oszillator aufbauen, der eine Spannung von sovielen Volt und mW zur 
Verfügung stellt, wie sie für den Betrieb des Steuer-IC eines 
Aufwärtswandlers notwendig sind ( so etwa 5...7V und 10...20 mA.
Das kann dann einen MOSFET treiben.
Der schafft dann auch die ungünstige Kombination von z.B. 0,5V und 3A, 
die die Solarzelle liefert.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael schrieb:
> habe eine Energiequelle mit 0,6V, 3A
Wie stabil und belastbar sind diese Werte?

von Michael (Gast)


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Danke für die schnellen Antworten! Dann war ich ja gar nich so sehr auf 
dem Holzweg. Aber das hier

Michael B. schrieb:
> Dann nutzt man
> statt einer einfacher Spule (boost step up) besser eine Trafo (Spule mit
> Anzapfung), denn ein Übersetzungverhältnis von 1:35 würde sonst eine zu
> hohe Güte der Spule erfordern.
klingt nach einem guten Tipp. Ich muss aber gestehen, dass ich noch 
nicht ganz verstehe, wie das genau gemeint ist. Wäre das dann ein 
Sperrwandler?

Peter R. schrieb:
> Das hässliche, die 0,6V sind wohl die Leerlaufspannung, bei Last wirds
> noch weniger.
Die liegen tatsächlich bei 3A an. Es geht um eine neuartige 
Brennstoffzelle.

Lothar M. schrieb:
> Wie stabil und belastbar sind diese Werte?
Die Werte müssten passen. Bei geringerem Strom steigt die Spannung 
etwas.

von Tom (Gast)


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von WehOhWeh (Gast)


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Vielleicht ist da was dabei:
http://www.linear.com/parametric/energy_harvesting

Ob da was mit 3A und bis 21V dabei ist musst du selber schauen. 
Möglicherweise müsste man das zweistufig lösen.

von Thomas E. (picalic)


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Wenn sowieso schon ein aus dem Akku versorgter Controller da ist, würde 
ich den auch gleich direkt den MOSFET für den Spannungswandler ansteuern 
lassen - wo ist das Problem? Akkuspannung messen und ggf.noch den 
eingeschalteten FET gleich als Shunt zur Überwachung des Stroms in der 
ON-Phase nutzen.

von Thomas B. (thombde)


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Michael schrieb:
> Die liegen tatsächlich bei 3A an. Es geht um eine neuartige
> Brennstoffzelle.

Und die 5V für den µC ist auch noch vorhanden.
Na toll.

Das hättest Du ja auch gleich schreiben können.
Dann muss man sich hier nicht so den Poppo aufmachen :-)


Schönen Abend noch.
Gruß
Thomas

von Michael B. (laberkopp)


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Michael schrieb:
> Es geht um eine neuartige Brennstoffzelle.

Und warum kann man davon nicht 10 in Reihe schalten ?

von Peter R. (pnu)


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Was spricht eigentlich gegen einen kleinen Akku als start-up-Batterie?

Der wird erstmalig fremd geladen und anschließend kann er jedesmal den 
Wandler starten, wenn die 0,6V/3A vorhanden sind.

von MiWi (Gast)


Angehängte Dateien:

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Tom schrieb:
> In de.sci.electronics gab es mal was dazu:
>
> 
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&uact=8&ved=0CEEQFjAEahUKEwjYhfrdz4_HAhXI7BQKHYp5DaM&url=https%3A%2F%2Fgroups.google.com%2Fd%2Ftopic%2Fde.sci.electronics%2FAz7kJF3ci88&ei=GMrAVdiZJ8jZU4rztZgK&usg=AFQjCNG0rvrAbl5veOFqep0GW_murEM0tw&bvm=bv.99261572,d.d24
>
> Ob ein Ergebnis rauskam, weiß ich nicht, das übliche Gepöbel der
> Soziopathen hat meinen Leseeifer gebremst.

IIRC ja, Schaltplan anbei

Grüße

MiWi

von Thomas B. (thombde)


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Nichts für ungut,
aber der Schaltplan ist auch recht anstrengend und stressig.

Ich zeichne das gerade nach (versuche es) ;-)

Gruß
Thomaas

: Bearbeitet durch User
von Agathe Bauer!!! (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Nichts für ungut,
> aber der Schaltplan ist auch recht anstrengend und stressig.

Und vor allem 10x größer als nötig. Das sind ja bestimmt 100 Bauteile! 
Kein Mensch baut das so nach.

21V aus 0,6V bei 1,8W baut man noch ganz easy und bei hohem Wirkungsgrad 
trafolos. Mit unter 15 Bauteilen, eher 10. Fast jeder ganz normale 
step-up ist geeignet, da man ja die Akkuspannung hat.

von MiWi (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Nichts für ungut,
> aber der Schaltplan ist auch recht anstrengend und stressig.
>
> Ich zeichne das gerade nach (versuche es) ;-)
>
> Gruß
> Thomaas

Ach mei, sei doch froh daß es ihn noch gibt und ich ihn Dir aus meinem 
Archiv hervorhole. Der liegt schon so lang da drin, der hat keinen Streß 
mehr.

Und so schwer ist das Werkl nun auch wieder nicht zu verstehen, oder?

Kleiner Wandler links unten um den 2SK152 beginnt zu schwingen

btw: das ist der kritische Teil von dem ganzen, weil der muß bei einem 
Kaltstart mit 0,6V anlaufen. Wenn Du das nachbaust dann konzentriere 
Dich auf diesen Wandler

Der baut nun die Versorgung für den Inverter (der den BS170 unten Mitte 
ansteuert) auf.

Der "mittlere" Inverter legt los und macht mit ein bischen mehr rumms 
die Versorgung für den Leistungsteil.

Der Leistungsteil ist eine ganz normale Brücke, die vor sich hinwackelt 
und endlich die 30V erzeugt.

Ein paar Schutzschaltungen, ein bischen Reglerei und fertig ist der 
Wandler.


Grüße

MiWi

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